中學氣象站不僅是簡單的觀測工具，更是一個集科學、技術、工程、數學（STEM）于一體的綜合性教學平臺。

當然，一個設立在校園內的氣象站，數據顯示屏本身就是一道科學風景線，能激發全體學生對自然科學的興趣。這是因為它將抽象的氣象知識（如氣壓、濕度、蒸發）轉化為可觸摸、可觀測、可記錄的真實數據，極大地激發了學生對地理、物理、生物等學科的興趣。氣象數據可以服務于校園日常生活，如發布天氣預報指導戶外活動，或作為研究校園微氣候的素材。

一個標準的中學氣象站，本質是一個集成了多種傳感器的自動化數據采集系統。由傳感器單元（戶外）、數據采集與傳輸單元、數據顯示與處理單元（室內）三大部分組成。

戶外傳感器包括百葉箱，為內部的溫濕度傳感器提供通風防曬的環境，風杯和風向標分別用于測量風速與風向；翻斗式雨量筒，通過機械翻斗計數來精確記錄降水量。還包含測量大氣壓力的氣壓傳感器等。

數據采集與傳輸系統定時讀取所有傳感器的信號，并將其數字化。系統常采用太陽能電池板供電，并通過無線網絡將數據實時發送出去。

數據既可以在教學樓內的LED大屏幕上實時滾動顯示，也可通過專用軟件在電腦或手機上查看。學生能夠利用這些數據生成溫度曲線、風向玫瑰圖等，進行氣候分析研究，真正讓氣象科學從課本走向生活。